單片機串行通信雙通信

1、 在多機控制系統(tǒng)中，雙機通信是常見的應(yīng)用形式。 對講機 組裝at89c51單片機控制一個88 點陣字符顯示器的系統(tǒng)，逐字顯示“電子設(shè)計”四個字。 1、通信雙方硬件如何連接？ 2、通信雙方如何協(xié)調(diào)收發(fā)過程？9.1 串行通訊的基礎(chǔ)知識串行通訊的基礎(chǔ)知識9.2 at89c51的串行接口的串行接口1、并行與串行 并行：按照信息數(shù)據(jù)的基本單位，多位同時傳送的方式。 串行：按照信息數(shù)據(jù)的最小單位順序傳送的方式。2、同步與異步 同步通信：同步字符邀請并應(yīng)答進(jìn)入同步傳輸過程, 信息的各位二進(jìn)制碼之間都沒有間隔。 其基本特征是發(fā)送與接收時鐘始終保持嚴(yán)格同步。3、 波特率 4、串行通信的制式：單工，半雙工，全雙工

2、5、校驗：奇偶校驗，和校驗，crc校驗 異步通信是按幀傳送數(shù)據(jù), 它利用每一幀的起0、止信號1來建立發(fā)送與接收之間的同步。每幀內(nèi)部各位均采用固定的時間間隔, 但幀與幀之間的時間間隔是隨機的。其基本特征是每個字符必須用起始位和停止位作為字符開始和結(jié)束的標(biāo)志, 它是以字符為單位一個個地發(fā)送和接收的。 9.2.1 串行口的控制串行口的控制9.2.2 串行口的工作方式串行口的工作方式9.2.3 多機通信多機通信 1、發(fā)送器和接收器、發(fā)送器和接收器sbuf 串行口緩沖器sbuf其內(nèi)部ram字節(jié)地址是99h。 在物理上, 它對應(yīng)著兩個獨立的寄存器, 一個發(fā)送寄存器, 一個接收寄存器。發(fā)送時, 就是cpu寫

3、入sbuf；接收時, 就是讀取sbuf的過程。 2、串行口控制寄存器、串行口控制寄存器sconsconsm0 sm1 sm2rentb8rb8tiri位地址9fh9eh9dh9ch9bh9ah99h98h scon用于控制和監(jiān)視串行口的工作狀態(tài), 相應(yīng)的各位功能介紹如下: sm0、sm1: 用于定義串行口的操作模式, 兩個選擇位對應(yīng) 4 種模式。 sm2：多機通信時的接收允許標(biāo)志位。 在模式 2 和 3 中, 若sm2 = 1, 且接收到的第 9 位數(shù)據(jù)（rb8）是 0, 則接收中斷標(biāo)志（ri）不會被激活。在模式1中, 若sm2=1 且沒有接收到有效的停止位, 則 ri不會被激活。 在模式 0

4、 中, sm2 必須是 0。 串行口操作模式選擇串行口操作模式選擇 sm0 sm1 模式模式 功功 能能 波特率波特率 0 00 11 01 10123同步移位寄存器 8位uart 9位uart 9位uart fosc/12 可變fosc/64 或 fosc/32 可變 ren：串行接收允許位。由軟件置位或清零，1 ：允許接收；0：禁止接收。 tb8：在方式2或方式3中，是將要發(fā)送的第九位數(shù)據(jù)，由軟件置位或清零，它可作為數(shù)據(jù)奇偶校驗位，也可在多機通信中作為地址幀或數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位使用。 rb8：在方式2或方式3中，是己接收到的第九位數(shù)據(jù)，可作為奇偶校驗位。在多機通信中也可作為地址幀或數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志

5、位。在方式1中，若sm2=0，則rb8是接收到的停止位。在方式0中，該位沒有用。 特殊功能寄存器pcon中, 只有一位（最高位）smod與串行口的工作有關(guān), 該位是串行口波特率系數(shù)的控制位: smod=1 時, 波特率加倍, 否則不加倍。 pcon的地址為 87h, 不可位尋址, 因此初始化時需要字節(jié)傳送。 3、電源控制寄存器、電源控制寄存器pcon（1） 方式方式 0 輸出狀態(tài)。輸出狀態(tài)。 圖 9.11 外接移位寄存器輸出 1、方式、方式 0 同步移位寄存器，rxd 輸入輸出，先低位后高位，txd輸出移位時鐘。（2） 方式方式 0 輸入狀態(tài)。輸入狀態(tài)。 圖9.12 外接移位寄存器輸入 10位

6、異步通信接口。數(shù)據(jù)位由 p3.0 (rxd)端接收, 由p3.1(txd)端發(fā)送。波特率是可變的, 它取決于定時器 t1 的溢出速率及smod的狀態(tài)。 一位起始位0, 8位數(shù)據(jù)位（低位在前）和一位停止位1。 （1）方式方式1 發(fā)送過程。 用軟件清除 ti后, cpu執(zhí)行任何一條以 sbuf為目標(biāo)寄存器的指令, 就啟動發(fā)送過程。數(shù)據(jù)由 txd引腳輸出, 此時的發(fā)送移位脈沖是由定時器 /計數(shù)器 t1 送來的溢出信號經(jīng)過 16 或 32 分頻而取得的。一幀信號發(fā)送完時, 將置位發(fā)送中斷標(biāo)志ti=1, 向cpu申請中斷, 完成一次發(fā)送過程。 2、方式、方式1 (2）方式方式1 接收過程。 用軟件清除

7、ri后, 當(dāng)允許接收位 ren被置位 1 時, 接收器以選定波特率的 16 倍的速率采樣 rxd引腳上的電平, 即在一個數(shù)據(jù)位期間有 16 個檢測脈沖, 并在第 7、 8、9 個脈沖期間采樣接收信號, 然后用三中取二的原則確定檢測值, 以抑制干擾。 并且采樣是在每個數(shù)據(jù)位的中間, 避免了信號邊沿的波形失真造成的采樣錯誤。當(dāng)檢測到有從“1”到“0”的負(fù)跳變時, 則啟動接收過程, 在接收移位脈沖的控制下, 接收完一幀信息。 當(dāng)最后一次移位脈沖產(chǎn)生時能滿足下列兩個條件: ri=0; 接收到的停止位為 1 或 sm2=0。 3.方式方式2 和方式和方式3。 串行口工作于方式方式2 和方式方式3 時,

8、被定義為 9 位異步通信接口。 它們的每幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是 11 位的: 最低位是起始位（0）, 其后是 8 位數(shù)據(jù)位（低位在先）, 第 10 位是用戶定義位（scon中的 tb8或 rb8）, 最后一位是停止位（1）。方方式式2 和方式方式3 工作原理相似, 唯一的差別是方式方式2 的波特率是固定的, 即為 f / 32或 fosc / 64; 而方式方式3的波特率是可變的, 與定時器 t1的溢出率有關(guān)。 9.2.4 波特率波特率 串行口每秒鐘發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)位數(shù)稱為波特率。 假設(shè)發(fā)送一位數(shù)據(jù)所需時間為t, 則波特率為 1/t。 (1) 模式 0 的波特率等于單片機晶振頻率的 1/12, 即每個機

9、器周期接收或發(fā)送一位數(shù)據(jù)。 (2) 模式 2 的波特率與電源控制器pcon的最高位smod的寫入值有關(guān): 即smod=0, 波特率為(1/64) fosc; smod=1, 波特率為（1/32）fosc。 6422smod晶振頻率的波特率模式 (3) 模式 1 和模式 3 的波特率除了與smod位有關(guān)之外, 還與定時器 t1 的溢出率有關(guān)。 定時器 t1 作為波特率發(fā)生器, 常選用定時方式 2（ 8 位重裝載初值方式）, 并且禁止 t1 中斷。此時 th1 從初值計數(shù)到產(chǎn)生溢出, 它每秒鐘溢出的次數(shù)稱為溢出率。 于是 ) 1256(12322322131thftoscsmodsmod的溢出率的波特率或模式表表 9.2 定時器定時器t1產(chǎn)生的常用波特率產(chǎn)生的常用波特率 假設(shè)某mcs - 51 單片機系統(tǒng), 串行口工作于方式方式3, 要求傳送波特率為1200 hz, 作為波特率發(fā)生器的定時器t1工作在方式 2 時, 請求出計數(shù)初值為多少？ 設(shè)單片機的振蕩頻率為6 mhz。 因為串行口工作于方式方式3 時的波特率為 ) 1256(123223thfoscsmod的波特率模式所以 )2/32(122561smodoscfth波特率當(dāng)smod=0 時, 初值th1=256-6106/(1 2001232/1) =243=0f3h當(dāng)smod=1 時, 初值th1=256-6106/（